基于频域法的便携式无线土壤水分测量装置设计与试验.pdfVIP

第 33 卷 增刊 1 农 业 工 程 学 报 Vol.33 Supp.1 114 2017 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2017 基于频域法的便携式无线土壤水分测量装置设计与试验 ※ 孟德伦，孟繁佳 ，段晓菲，王怡文 （中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室，北京 100083 ） 摘 要：针对农田土壤水分测量的实际需要，研制了一种便携式无线土壤水分测量装置。该装置结构一体化设计采用“T ” 型结构，将土壤水分传感器和信息采集与发送单元融合，可在 0～300 mm 的不同深度下测量土壤水分，并采用蓝牙传输 技术，将测量数据实时发送给 Android 手机，手机可通过 App 软件对数据进行分析处理，实现了农田数据的大容量存储 和智能化处理。在实验室环境下，使用砂土和壤土 2 种土样对测量装置进行了标定试验，土壤容积含水率与传感器输出 电压服从二次曲线关系，决定系数均达到0.99 以上；将测量装置与波兰Easy Test TDR 土壤测试仪进行对比试验，二者 测量结果呈线性相关关系，决定系数为 0. 987 。试验结果表明该装置可准确测量土壤水分含量。 关键词：传感器；设计；土壤；水分；测量装置；无线传输；频域法 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.017 中图分类号：S237 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-Supp.1-0114-06 孟德伦，孟繁佳，段晓菲，王怡文. 基于频域法的便携式无线土壤水分测量装置设计与试验J. 农业工程学报，2017 ，33(增 刊 1)：114－119. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.017 Meng Delun, Meng Fanjia, Duan Xiaofei, Wang Yiwen. Design and experiment of portable wireless soil moisture measuring device based on frequency-domain methodJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(Supp.1): 114 －119. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.017 近年来，传感器信息获取技术已经向集成化、微型 0 引 言 化和网络化方向发展，Android 智能手机也得到广泛使 土壤水分含量是影响农作物生长过程与产量的重要 用。为了提高测量装置的便携性，便于野外测量操作， 物理参数1-2 。目前，土壤水分含量主要通过无线传感器 本文研制了一种便携式无线土壤水分测量装置，该装置 网络监测和便携式土壤水分传感器定点检测获得，布设 结构采用一体化设计，将土壤水分传感器探头和数据采 土壤水分传感器网络，一般需将传感器埋入土壤指定深 集存储单元融合，并应用蓝牙无线传输方式，将土壤水 度，